文档介绍：数字电视接收机中降低同频干扰的方法
l 引言
模拟电视是以残留边带调幅(Amplitude M0dulation-Vestigial Sideband,AM-VSB)方式频分复用传输的,其特点是有明确的载波频率。(来源大比特商务网:)
电视图像信号被调制到频率为f1的载波上,为避开图像信号的主要能量区域,又要在8 MHz带宽内,+6 MHz的载波上,而彩色副载波在f1+4 MHz处有一个跳动的峰,随着图像色饱和度的不同而变化。而数字电视是由MPEG一2传输流经信道编码对高频载波进行调幅、调相或调幅与调相相结合,形成数字电视信号,且这里的调幅是平衡调幅,抑制了载波分量。因而从频谱分析仪上看,一个数字频道的已调信号频谱,像一个被抬高的噪声平台,均匀平铺于整个带宽之内,且整个限定带宽内无峰。
当数字电视信号和模拟电视信号在同一个频段中传输时,模拟电视信号叠加在数字信号上,使得数字电视接收机收到的信号频谱在限定带宽范围内出现3个峰(其中1个会跳动),这种现象被称作模拟同频干扰。如不处理,会影响后续的信号处理过程(如均衡、解码),降低接收机整体性能[1]。
2 模拟电视信号的传输
模拟电视图像信号一般通过调幅方式从发射塔发射出去,音频一般采用调频方式,并且视频和音频信号分别传输,因此模拟电视有图像载波、色度载波和音频载波3个主要的带内信号[2]。如图1所示,中心频率是714 MHz,水平方向上的方格间的频率间隔为l MHz。 MHz处可看到一个明显的峰,这是模拟电视信号的图像载波; MHz处,是一个较小的峰; MHz处,峰值比图像载波略小。从718 MHz开始的频段,是一个相邻的数字电视频道的频谱。图像载波和音频载波的幅度较高(用天线接收,测得图像载波的幅度约为一53 dBm,音频载波的幅度约为一62 dBm),若不处理,会严重影响数字电视信号的接收。另外,图像载波信号和音频载波信号,并不是单一的单频干扰,具有一定的带宽。
3模块设计结构
去同频干扰模块在整个数字电视接收机中的位置如图2所示。本模块选用Altera公司的Stratix系列FPGA实现。
去同频干扰模块分为3个部分:1)检测判断模块,用于检测接收信号中是否含有同频干扰以及位置。由于同频干扰在频域上幅度很大,所以可对输入信号做傅立叶变换(FFT),把时域信号转化到频域上分析处理。通过比较各频点幅度值的大小,找出峰值的位置和幅度,再把峰值幅度与某个门限比较,如大于门限则认为是同频干扰,否则认为是受到信道噪声影响;2)同频干扰消除模块。先根据检测模块找到的同频干扰位置搬移信号频谱,使同频干扰位于零频率处,然后用高通滤波器滤除同频干扰,最后用反向频谱搬移模块把信号的频谱搬回原来的位置;3)数字自动增益控制(AGC)。由于消除同频干扰后的信号幅度会降低,所以要用AGC控制输出信号的功率,使其稳定在参考功率值附近。
由于同时存在图像载波干扰和音频载波干扰,所以需要2次消除过程,且第2次要在第1次反搬移之后再进行。由于FFT消耗大量硬件资源,所以检测模块一次性找出最大峰值位置(binl)和次大峰值位置(bin2),避免对第1次消除同频干扰后的数据再进行一次FFT。但此设计需要注意以下两个问题:
1)由